关于天然气集输及净化处理工艺技术探析

韩景业

中石化华北油气分公司采气二厂输气队  017400

摘 要：随着我国社会不断发展，工业生产规模及能源开发规模也在不断扩大，尤其对于天然气能源来说，由于其具备清洁性的特征，逐渐成为了我国社会生产及人们日常生活的主要能源之一。目前来看，人们日常生活及生产对天然气能源的需求量越来越大，为了保证天然气供给稳定性及安全性，应该进一步优化天然气集输及净化处理工艺技术。基于此，本文也尝试对天然气集输及净化处理工艺进行了深入分析。

关键词：天然气；集输；净化处理工艺；技术探究

当前，天然气在世界范围内有广泛应用，已经成为了人们生存所必需的重要能源之一。从我国天然气输送供给工作开展情况来看，依然存在天然气气质不达标等问题，也正是因为上述问题存在，使得天然气输送管道在运行过程中依然有发生安全事故的可能性，同时也直接提高了天然气系统的运维成本，不利于天然气供能企业可持续稳定发展。因此，今后要对天然气集输系统进行深入分析，从而保证系统运行稳定性。还应该进一步优化现有的天然气净化工艺，对天然气品质的有效保证，这样才能使天然气作为能源的价值得到充分体现。

一、天然气集输工艺概念简析

由于当前我国社会对天然气能源的需求量不断提高，这也使我国天然气企业发展规模逐渐扩大，对于不同类型及不同储气量的油气田来说，在对天然气集输方式进行选择时，也应该有所区别。当前，我国最常应用的天然气集输方式主要包括树脂状、放射状、环状等，不同形状的管网布置方式往往在天然气集输效果方面也有明显差别。一般情况下，相关开采技术人员在开展本职工作时，应该结合当前油气田具体情况，选择具有针对性的开采及运输方式。同时，如果气田中含有二氧化碳、水等物质，往往会在天然气集输过程中容易对管道结构产生腐蚀，从而影响输送安全性，这也明显加大了安全事故发生的可能性。因此，要注意对天然气集输工艺进行合理选择，同时还要注意严格管控净化场去除有害物质环节，从而保证集输的天然气品质达标，这也可以明显降低天然气输送过程中发生安全事故的可能性。在进行天然气集输工艺流程确定时，应该将集输管网设定、集气末站设定、净化厂净化等作为关键环节，这样才能使天然气能源的可利用价值被充分开发。

二、天然气集输工艺具体要求

（一）集气管网压力及布局要求

想要保证天然气能源输送安全、稳定，应该注意对集输管网进行合理布局，同时还要注意对管网压力进行科学设定。具体来说，要保证天然气级数管网的压力数值、气体压力数值符合现行标准要求，尤其要注意在集气管网中合理运用天然气压缩机设备，从而实现对管网中压力的有效调控，通过将管网内部压力加大到远超过设计数值的方式，可以实现将质量合格的天然气输送到每个用户家中，保证了输送过程中管网运行稳定性[1]。此外，注意对天然气集气管网布局进行合理设定，在开展管网设计工作时，应该充分考虑到区域内天然气集气输气的具体要求，从而选定更具针对性的集气工艺。还要充分考虑到区域内的地质环境条件、各管道布设情况等，以此为基础确定天然气集输管网类型。为了方便天然气集输管网后续管理工作开展，通常会选用枝状或辐射状的管网布设方式，这也可以更好的满足天然气田的具体生产需求。

（二）天然气井井口压力降低后的集输管网要求

为了可以进一步优化天然气能源生产及经营的经济效益，当天然气井井口压力数值明显降低之后，还应该注意对天然气集输管网进行二次改造，进而更好的满足具体能源集输需求。在进行天然气集输管网二次设计改造时，要注意对井口压力数值下降问题进行针对性考虑，一般来说，要将不必要的设施或阀门拆除，这样便可以起到控制天然气井压力下降的作用，同时也可以有效避免能源浪费及流失等问题发生。此外，还应该注意对天然气输送管网进行定期清洗，保证管道洁净，这样也可以有效降低天然气能源运输过程中因为管道摩擦而产生的能源损耗量[2]。

三、天然气净化处理工艺技术探究

（一）天然气净化工艺说明

在开展天然气净化处理工作时，应该注意对净化工艺进行明确。一般来说，天然气中往往含有二氧化碳、水等其他物质，想要保证天然气能源品质，并且保证天然气输气安全，必须对这些物质进行清除。目前来看，在进行天然气杂质去除时，所应用的工艺方法主要包括加氢吸收尾气法、MDEA法等，这些方法在实际应用过程中都取得了较为理想的效果。在具体开展天然气净化工作时，要保证净化工艺环节完整性，尤其要注意对天然气进行脱水处理，从而实现对其内部水分含量的有效控制，保证天然气达到指标要求的关键。

（二）天然气净化工艺应用

1、天然气脱水工艺

脱水操作是天然气净化工艺中最为重要的组成部分之一，在进行天然气脱水时，可以运用以下脱水方法：

首先，溶剂吸收法。对于天然气集输管网系统来说，其在运转过程中可以运用相容原理来实现对水分子的有效吸收，这也被称之为溶剂吸收技术。一般来说，在天然气集输过程中，运用溶剂吸收的方法可以明显抑制水化物产生，同时也直接保障了天然气输送安全性

[3]；

其次，固体吸附法。由于天然气中含有一定量水分子，在对其进行脱水操作时，可以运用特定的吸附剂进行，称之为固体吸附技术。对于此种脱水方法来说，其可以实现对天然气能源内部水分的深度清除，但其缺点也较为明显，主要体现为操作环节繁杂，且在整个脱水过程中，需要有大量的外部能量对其进行支持；

再次，丙烷压缩机换热脱水法。对于此种脱水方法来说，其主要是指对管网内部天然气进行换热降温，然后使其进入到丙烷蒸发器中，加入丙烷制冷剂，从而完成换热操作，促使天然气有效脱水。对于此种方法来说，其优势较为明显，主要体现为操作便捷，成本可控；

最后，超音速分离法。对于此种天然气脱水技术来说，其已经在我国当前天然气脱水领域有较为广泛的应用，这一技术的运用可以实现在超音速状态下，通过膨胀的方式来冷凝脱水，其工作原理体现为利用拉瓦尔喷管对天然气进行加速处理，从而使其达到超音速状态，使天然气管网内部的温度与压力不断降低，当其降低到一定程度之后，则会逐渐析出小液滴，从而实现气水分离[4]。对于此种脱水技术来说，其应用优势较为明显，主要体现为环保、安全，且成本投入相对可控。

2、天然气脱烃工艺

从目前我国所应用的天然气脱烃工艺来看，要包括吸附分离技术与节流分离技术两种。其中，节流分离技术所提取出的天然气纯度更高，品质更高，但在整个脱烃操作过程中，对能量的消耗也更大。可以将节流分离技术看作是一个降温降压的过程，在这一过程中实现对天然气的脱烃处理，同时也可以实现对天然气生产及集输全过程安全隐患的有效降低[5]。目前来看，主要被应用于多种气体的分离与提纯操作中。而对于吸附分离技术来说，将其应用到天然气脱烃操作中时，往往需要与其他技术手段进行匹配，这样才能使此项技术的应用价值得到充分体现[6]。具体来说，吸附分离技术可以实现与膜分离技术等技术手段的有效组合，这也使得其在天然气脱烃过程中，可以更好的发挥自身技术优势，同时也保证了天然气纯度达标的情况下，能耗更低[7]。

结束语

总而言之，随着当前我国社会对天然气的需求量不断加大，今后天然气开发及供给企业方面应该对燃气集输及进化功率进行不断优化，从而保证其工艺体系完善性，这样才能更好的保障天然气供给稳定性及安全性。同时，还应该注意结合不同油气田的具体情况来确定天然气脱水、脱烃工艺，这样才能使天然气集输综合品质得到保证，也可以有效降低天然气能源在输送过程中对管网结构的损害程度。此外，今后还应该将更为先进的科技手段引进到天然气集输及净化工艺中，从而在保障天然气企业经营效益的同时，保障天然气能源开采及输送环保性、安全性，这也可以更好地满足我国天然气企业现代化发展需求。

参考文献：

[1]瞿杨,周军,罗东,许佳乐,徐飞,汪联斌.天然气净化厂Cansolv尾气处理装置运行问题及优化[J].石油与天然气化工,2021,50(05):23-27+32.

[2]魏俊杰,康安琪.分析天然气集输及净化处理工艺技术[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(08):189-190.

[3]杨政海,万昌财,张毅,陈武.天然气集输及净化处理工艺技术研究[J].清洗世界,2019,35(07):59-60.

[4]温崇荣,马枭,袁作建,许娟,吕岳琴.天然气净化厂硫磺回收及尾气处理过程有机硫的产生与控制措施[J].石油与天然气化工,2018,47(06):12-17.

[5]房建宇,田建,刘璐明,韩旭,朱珠.天然气处理厂中优化天然气净化工艺技术探究[J].石化技术,2018,25(12):252.

[6]刘子兵,陈小锋,薛岗,王登海,王遇冬.长庆气田天然气集输及净化处理工艺技术[J].石油工程建设,2017,39(05):54-60+10.

[7]张爱涛,卜龙利,廖建波,黄薇,薛翼天.微波辅助工艺处理天然气净化废水的应用研究[J].环境工程学报,2017,4(08):1779-1784.